上海眾拓三坐標龍門機器人對飛機零件的檢測
文章作者：上海眾拓機器人技術(shù)有限公司 楊樹彬
參考資料：德國BAHR公司直角坐標機器人
關(guān)鍵字：德國BAHR，三坐標機器人，直角坐標機器人
一、工作要求：
1、采用超聲無損探傷對飛機的許多 小部件進行無損掃描。
用超聲波檢測（UT）方法進行探傷檢測：
2、探傷范圍：
X ， Y ， Z 軸的有效行程分別為
3、 件形狀：
工件形狀包含圓弧、直線、曲面等各種元素，所以要求機器人能夠方便實現(xiàn)空間插補；
4、 位精度及分辨率：
重復(fù)定位度為±
5、控制系統(tǒng)：
系統(tǒng)要求能夠?qū)z測數(shù)據(jù)要進行分析處理，包括顯示出探傷掃描圖像、濾波、增強、放大、旋轉(zhuǎn)、特征提取、將探傷結(jié)果打印或上傳給上位機、位置標記 等。同時要求系統(tǒng)能夠根據(jù)工件的圖紙生成可執(zhí)行的運動控制文件。
二、機器人組成：
該機器人由安裝架、機器人定位系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、末端檢測設(shè)備（相機）、控制系統(tǒng)等組成。
1、機器人安裝架
檢測室的運動速度較慢，負載較輕，使用鋁型支架就可以了。
2、機器人定位系統(tǒng)
機器人定位系統(tǒng)是整臺設(shè)備的核心，為德國bahr公司產(chǎn)品， X,Y,Z三坐標均選擇為同步齒形帶傳動，單坐標重復(fù)定位精度為
Y軸選用ELZ40和ELR40定位單元，由于結(jié)構(gòu)要求，兩個定位單元上下并排放置。ELZ40為主驅(qū)動結(jié)構(gòu)，ELR40位輔助結(jié)構(gòu)。兩根定位系統(tǒng)由一臺400W伺服電機驅(qū)動，出于驅(qū)動扭矩及慣量的匹配，需要配一臺行星減速機。
Z軸選用ELSZ40定位系統(tǒng)單元，出于安裝考慮，滑塊需要延長，并與Y軸滑塊固定在一起。，驅(qū)動定位體的伺服電機驅(qū)動和滑塊安裝在一起。。實際應(yīng)用中我們選擇了一臺400W帶抱閘的伺服電機，匹配了一臺行星減速機。
旋轉(zhuǎn)軸安裝在Z軸的末端，于一臺微型伺服電機帶動一臺精密行星減速機形成，相機安裝在減速機的輸出端，隨減速機的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
3、伺服驅(qū)動系統(tǒng)
選用具有通用功能的伺服電機。每個運動軸配有一臺伺服電機及一臺減速機，四個運動軸，共四套伺服電機和四臺減速機，其中垂直運動軸為帶抱閘伺服電機。
4、視覺系統(tǒng)
該部分由光源、鏡頭等組成。功能是時時將圖像傳輸給控制中心。
5、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)由大型PLC、觸摸屏組成。該系統(tǒng)擁有強大的Profibus通訊功能。能夠?qū)?shù)據(jù)實時傳輸給以太網(wǎng)，能夠?qū)⒖刂浦噶钜钥偩�的方式發(fā)送給伺服系統(tǒng)，使整個的運動相當流暢。該系統(tǒng)可預(yù)置多種工件的程序，更換品種時可在觸摸屏上調(diào)用相應(yīng)程序。
6、安全防護裝置
該機具有故障提示及報警功能，并且每次出現(xiàn)故障時都能準確的反映出故障具體位置，便于迅速排除故障，主要包括：機器人碰撞保護功能；工件安裝到位檢測；光幕安全保護。